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亲水接触角,疏水接触角的角度划分?如何测试亲水,疏水接触角

时间:2016年11月22日 信息来源:本站原创 点击: 加入收藏 】【 字体:

  润湿也是—种常见的表面现象,日常生活中见到的例子很多,有的东西表面能够被水润湿,如纸张、棉花、布匹、玻璃等;也有很多物品不能被水润温,如油布、石碏等,把它们浸入水中就象干的一样。如下图,水滴在玻璃上能铺展开来.易润湿;任石蜡,荷叶上不能铺开,不润湿。

亲水和疏水,润湿性

  液体能够在固体表面辅展开来的现象,称为润湿现象;反之,称为不润湿。我们将接触角度用θ代替说明一下润湿情况,亲水接触角和疏水接触角的划分。

 θ<0 固体表面能被液体润湿,接触角越小.润湿性越大,铺展性也愈大,当接触角为零时,叫完全润湿。

 0<θ<90度 液体可润湿固体,且越小,润湿性越好。叫亲水接触角。

 90度<θ<180度 液体不润湿固体。也叫疏水接触角,或者憎水接触角。

 θ=180度 固体表面不被液体润湿,说明接触角越大,润湿性越小,辅展性越小,液面易收缩成球形。当接触角等于180度时,叫完全不润湿。

亲水和疏水接触角

  必须指出,润湿与不润湿是一种相对的概念,没有绝对不润湿酌物质,它们只是程度上的差异。习惯上是这样区分的:接触角<90度称为润湿;接触角>90度,称为不润湿;接触角等于零度,叫完全润湿;接触角=180度,叫完全不润湿。应当指出,杨氏议程的应用条件是理想表面,即指固体表面是组成均匀,平滑,不变形(在液体表面张力的垂直分量的作用下)和各向同性的,只有在这样的表面上,液体才有固体的平衡接触角。


  具有特殊光学性能的超疏水表面:

  透明性的超疏水表面由于在眼镜,汽车玻璃,窗户等涂层上的重要应用而引起了人们的广泛关注。当考虑到粗糙度的因素时,疏水性和透明性是两个互为竞争的性质,因为表面粗糙度的增加可以增强表面的疏水性,但由于光散射损失而降低其透明性,一般来说,透明性薄膜的表面粗糙度较小,而表面的疏水性会随着表面粗糙度的减小而下降,因此,为了得到即透明又疏水的薄膜,就要对表面的粗糙度进行有效的控制。构建合适的粗糙表面是满足这两种性能的重要在因素。如前所述,利用等离子体处理,升华,相分离,化学气相沉积等方法构建粗糙表面。通过调整表面粗糙度及表面化学修饰,都可以得到透明的超疏水表面。

  如何用接触角测量仪测试亲水,疏水接触角:

  切线法:常规方法,需手工切线,误差较大

  圆法:也叫宽高法,θ/2法,利用三点拟合一个圆形(开放式存在,能更好的看清楚是否贴合在一起),从而计算出接触角度。适用于<20°角度的接触角测量。

亲水接触角亲水接触角

  椭圆法:当接触角度超过20度时,此时已不是一个常规的圆形,而近似一个椭圆形,椭圆法用五点拟合椭圆形,从而计算出接触角度。适用于>20° <120°角度测量。

疏水接触角疏水接触角分析结果

  Laplace-Young法:适用于>120°超疏水角度的测量。但是Laplace-Young法有一个缺点,就是图象一定要非常清晰和完整,需自动拟合,并且左右两边的角度要均匀。目前晟鼎精密已经开发出微分圆法和微分椭圆法,此方法含扩(圆环法,椭圆法,Laplace-Young法)并能优化Laplace-Young法的不足之处。这也是有超疏水角度测量需求的客户的福音。


超疏水接触角

  尽管目前对超疏水表面的研究取得了一定的成果,对于表面化学组成的微观结构与润湿性的关系也有了更深入的认识,为超疏水表面的制备提供了一定的理论指导,。。

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